i TESIS
Perbandingan Pemeriksaan IgM Anti Salmonella typhi dengan
Metode ICT dan ELISA pada Pasien Widal Positif
ALPIAN JAYADI
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA
2015
ii
TESIS
Perbandingan Pemeriksaan IgM Anti Salmonella typhi dengan
Metode ICT dan ELISA pada Pasien Widal Positif
ALPIAN JAYADI
NIM : 091224353001
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA
2015
iii
Perbandingan Pemeriksaan IgM Anti Salmonella typhi dengan
Metode ICT dan ELISA pada Pasien Widal Positif
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister
Dalam Program Studi Imunologi Pada
Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga
Oleh :
ALPIAN JAYADI NIM : 091224353001SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA
2015
iv
LEMBAR PENGESAHAN
Tesis ini telah disetujui
Pada tanggal : 14 September 2015
Oleh
Pembimbing ketua :
Prof. Dr. Jusak Nugraha, dr., MS., Sp.PK(K)
NIP. 195602141985021001 Pembimbing :
Dr. Marijam Purwanta, Dra., MSc., Apt
NIP. 195911151988032002
Mengetahui,
Ketua Program Studi Magister Imunologi Pascasarjana Universitas Airlangga Surabaya
Prof. DR. I Ketut Sudiana, Drs., M.Si
v
PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS
Tesis ini diuji oleh Panitia Penguji Tesis
Pada program Studi Imunologi
Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga Surabaya
Pada tanggal : 18 Agustus 2015
Panitia Penguji Tesis
Ketua : Prof. Dr. I Ketut Sudiana, Drs., M.Si
Anggota : 1. Prof. Dr. Jusak Nugraha, dr., MS., Sp.PK (K) 2. Prof. Dr. Suwarno, drh., M.Si
3. Dr. Marijam Purwanta, Dra., M.Sc., Apt 4. Dr. Budiono, dr., M.Kes
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Pertama-tama saya panjatkan puji dan syukur ke khadirat Allah SWT Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis saya ini dapat terselesaikan. Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dalam Program Studi Imunologi Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga Surabaya.
Ucapan terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya saya ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Jusak Nugraha, dr., MS., Sp.PK
(K), pembimbing ketua yang dengan penuh perhatian dan kesabaran telah
menyediakan waktu untuk memberi ide penelitian, membimbing, memberi dorongan, motivasi dan arahan serta memfasilitasi penelitian saya ini sehingga tesis ini dapat terselesaikan dengan baik.
Ucapan terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya saya ucapkan kepada Ibu Dr. Marijam Purwanta, Dra., M.Sc., Apt, pembimbing yang penuh perhatian dan penuh kesabaran dalam meluangkan waktu untuk membimbing saya, memberi dorongan, motivasi dan arahan sehingga tesis saya ini dapat terselesaikan dengan baik.
Ucapan terimaksih yang sebesar-besarnya saya haturkan kepada Bapak Prof.
Dr. I Ketut Sudiana, Drs., M.Si, selaku penguji tesis saya ini dan ketua program
vii
mengayomi dan memfasilitasi segala kegiatan akademik selama saya menjadi mahasiswa program magister imunologi.
Ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya saya haturkan kepada Bapak Dr.
Budiono, dr., M.Kes, selaku pembimbing statistik dan penguji tesis saya ini, serta
Bapak Prof. Dr. Suwarno, drh., M.Si, selaku penguji tesis saya dan dosen yang telah banyak mengajarkan ilmu tentang imunologi selama ini.
Dalam kesempatan ini saya juga ingin menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Mantan Rektor Universitas Airlangga Surabaya Prof. Dr. H. Fasich, Apt. 2. Rektor Universitas Airlangga (Prof. Dr. Moh. Nasih MT., Ak) dan
Direktur Sekolah Pascsarjana Universitas Airlangga Surabaya (Prof. Dr. Sri
Hajati, SH, MS).
3. Semua dosen pada Program Studi Imunologi Universitas Airlangga Surabaya yang sangat saya hormati.
4. Semua pegawai dan staf di Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga Surabaya yang dengan baik hati melayani kami selama menjadi mahasiswa magister imunologi.
5. Ayahanda tercinta Bapak H. M. Laizi dan Ibunda tercinta Hj. Sri Ayu
Martini terimakasih yang tak terhingga atas semua doa, pengorbanan dan
viii
6. Adik-adik saya tercinta (Devi Ayu Putri, Fitria Deva Oktaviani dan
Akhsan Bayu Aji) terimakasi atas doa, motivasi dan dukungannya.
7. My Sweety (Fitria), terimakasi buat dukungan dan motivasinya.
8. Teman-teman seperjuangan di Program Studi S2 Imunologi angkatan 2012/2013 atas kerjasamanya selama ini.
9. Semua sahabat, keluarga, kolega dan berbagai pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, saya ucapkan terimakasih.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati, saya mohon dimaafkan bila terdapat kesalahan dalam penulisan tesis ini. Besar harapan saya semoga tesis ini dapat memberikan manfaat.
Surabaya, 18 Agustus 2015
ix RINGKASAN
Bakteri Salmonella typhi merupakan bakteri Gram negatif yang bersifat patogen fakultatif intraseluler, yang masuk kedalam tubuh manusia dan menyebabkan suatu penyakit infeksi sistemik akut yang disebut demam tifoid. Deteksi dini antibodi anti S.typhi masih merupakan tantangan dalam penegakan diagnosis laboratorium demam tifoid.
Diantara uji laboratorium yang dapat digunakan untuk mendeteksi adanya IgM anti S.typhi dalam serum adalah metode ICT (Immunochromatography) dengan menggunakan Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi (PT. NELTA MULTI GRACIA bekerja sama dengan Reszon Diagnostics Internasional) dan ELISA (Calbiotech, 2014). ICT (Immunochromatography) dengan menggunakan Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi, mendeteksi IgM spesifik terhadap antigen OMP S.typhi yang terdapat dalam serum penderita. Hasil pemeriksaan bersifat kualitatif yaitu dengan melihat secara langsung garis yang terdapat pada alat, dimana dikatakan positif bila terdapat dua garis dan negatif bila terdapat satu garis. ELISA menggunakan teknik indirect ELISA, mendeteksi IgM terhadap antigen LPS S.typhi yang terdapat pada serum penderita. Hasil bersifat kuantitatif yaitu dengan membandingkan indeks antibodi hasil pemeriksaan dengan indeks antibodi standar yang terdapat pada kit ELISA, dengan indeks antibodi < 0,9 (negatif) dan > 1,1 (positif).
x
Tujuan dari penelitian ini adalah menjelaskan perbandingan hasil pemeriksaan metode ICT dan ELISA pada demam tifoid dan menjelaskan perbedaan hasil antara metode ICT dengan ELISA pada pemeriksaan IgM anti Salmonella typhi pada pasien Widal positif.
Penelitian ini adalah penelitian observasional analisis dengan rancangan Cross Sectional Study. Sebanyak 45 sampel serum Widal positif yang diambil secara Consecutive Sampling diperiksa dengan menggunakan kit ICT (Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi) dan kit ELISA.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kit ICT menujukkan hasil 26 (57,8%) sampel positif dan 19 (42,2%) sampel negatif. Sedangkan kit ELISA menunjukkan hasil 19 (42,2%) positif dan 22 (48,9%) sampel negatif serta 4 (8,9%) dinyatakan borderline positif. Analisis statistik menunjukkan bahwa hasil dari kedua alat tidak ada hubungan secara signifikan dan hasil ICT dan ELISA memiliki tingkat kesesuaian yang sedang.
Berdasarkan hasil penelitian ini maka disarankan untuk melakukan penelitian lebih lanjut terhadap sampel darah pasien yang terdiagnosis Widal positif dengan uji ICT (Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi) dan ELISA dengan menggunakan kultur darah sebagai baku emas untuk mendapatkan hasil sensitifitas dan spesifisitas yang tepat.
xi SUMMARY
Salmonella enterica serovar typhi (S. typhi) bacteria, as gram negative bacteria is intracellular facultative pathogen characteristic, infiltrated to human body and cause acute systemic infection diseases called typhoid fever. The early detection of anti S.typhi antibody still a challenge in reinforcing laboratory diagnosa of typhoid fever.
Among laboratory test can be used to detected IgM anti S. typhi inside the serum is ICT (Immunochromatography) by using Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi (PT. NELTA MULTI GRACIA) cooperate with Reszon Diagnostic International) and ELISA (Calbiotech, 2014). ICT (Immunochromatograpy) uses Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi, detected specific IgM against OMP S. typhi antigen that found in patient serum. The result of the examination is qualitative by direct seeing the line on the instrument, where it can be said positive if there are two lines and one line is negative. ELISA using indirect ELISA technique, detected IgM against LPS S.typhi antigen exist in patient serum. The result is quantitative comparison to antibody index from examination result with standard antibody index in ELISA kit, with antibody index < 0,9 (negative) and > 1,1 (positive).
The aim of this research to explain the comparison examination result of ICT and ELISA methods on typhoid fever and explain the difference result between ICT
xii
and ELISA method in IgM anti Salmonella typhi examination on positive Widal patient.
This study is analysis observational with Cross Sectional Study design. As many 45 positive Widal serum samples taken Consecutive Sampling examined using ICT (Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi) and ELISA kits.
The result of this research indicates that ICT kit show that the yield are 26 (57,8%) is positive sample and 19 (42,2%) is negative sample. While ELISA kit indicate that the result are 22 (48,9%) is negative sample and 19 (42,2%) is positive as well as 4 (8,9%) stated that borderline is positive. Statistic analysis show that the result from both kits does not correlation significantly and the result of ICT and ELISA has moderate conformity level.
Based on the result of this research then suggested to perform further research toward blood sample of the positive Widal patient. Positive Widal through ICT (Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi) and ELISA test by using blood culture as golden material to get precise sensitivity and specificity results.
xiii ABSTRAK
Perbandingan Pemeriksaan IgM Anti Salmonella typhi Dengan Metode ICT dan ELISA Pada Pasien Widal Positif
Oleh : Alpian Jayadi
Bakteri Salmonella enterica serovar typhi (S.typhi) merupakan bakteri Gram negatif yang bersifat patogen fakultatif intraseluler, yang masuk kedalam tubuh manusia dan menyebabkan penyakit infeksi sistemik akut yang disebut demam tifoid. Deteksi dini antibodi anti S.typhi masih merupakan tantangan dalam penegakan diagnosis laboratorium demam tifoid.
Di antara uji laboratorium yang dapat digunakan untuk mendeteksi adanya IgM anti S.typhi dalam serum adalah metode ICT (Immunochromatography) dan ELISA. Tujuan dari penelitian ini adalah menjelaskan perbandingan hasil pemeriksaan metode ICT dan ELISA pada demam tifoid dan menjelaskan perbedaan hasil antara metode ICT dengan ELISA pada pemeriksaan IgM anti Salmonella typhi pada pasien Widal positif. Penelitian ini adalah penelitian observasional analisis dengan rancangan Cross Sectional Study. Sebanyak 45 sampel serum Widal positif yang diambil secara Consecutive Sampling diperiksa dengan menggunakan kit ICT (Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi) dan kit ELISA. Analisa data menggunakan uji Kappa.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kit ICT menunjukkan hasil 26 (57,8%) sampel positif dan 19 (42,2%) sampel negatif. Sedangkan kit ELISA menunjukkan hasil 22 (48,9%) sampel negatif dan 19 (42,2%) positif serta 4 (8,9%) dinyatakan borderline positif. Analisis statistik menunjukkan bahwa hasil dari kedua alat tidak ada hubungan secara signifikan dan hasil uji Kappa antara pemeriksaan ICT dan ELISA memiliki tingkat kesesuaian yang sedang (0,509).
Berdasarkan hasil penelitian ini maka disarankan untuk melakukan penelitian lebih lanjut terhadap sampel darah pasien yang terdiagnosis Widal positif dengan uji ICT (Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi) dan ELISA dengan menggunakan kultur darah sebagai baku emas untuk mendapatkan hasil sensitifitas dan spesifisitas yang tepat.
xiv ABSTRACT
Examination of IgM Anti Salmonella typhi comparison with ICT and ELISA methods on Positive Widal Patient
By : Alpian Jayadi
Salmonella enterica serovar typhi (S. typhi) bacteria, as Gram negative bacteria which is has intracellular facultative pathogen characteristic, infiltrated to human body and cause acute systemic infection diseases called typhoid fever. The early detection of anti S.typhi antibody still a challenge in reinforcing laboratory diagnostics of typhoid fever.
Among laboratory test that be able to performed to detect IgM anti S.typhi inside the serum is ICT (Immunochromatography) and ELISA methods. The purpose of this study is to explain the result comparison between ICT and ELISA methods in typhoid fever and clarify the result differences between ICT and LISA in IgM Anti Salmonella typhi examination of positive Widal patient. This research is an analysis observational research with Cross Sectional Study design. As many as 45 serum samples taken by Consecutive Sampling method then examined by using ICT (Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi) and ELISA kit. Data analysis use Kappa test.
The result of this research indicated that ICT kit showed that the yield were 26 (57,8%) was positive sample and 19 (42,2%) was negative sample. While ELISA kit a indicated that the result were 22 (48,9%) was negative sample and 19 (42,2%) was positive as well as 4 (8,9%) stated that borderline was positive. Statistic analysis showed that the result from both kit did not correlation significantly and the result of Kappa test between ICT and ELISA examination had moderate conformity level.
Based on the result of this research then suggested to perform further research toward blood sample of the positive Widal patient. Positive Widal through ICT (Rapid Thypidot IgM Salmonella typhi) and ELISA test by using blood culture as golden standard to get precise sensitivity and specificity results.
xv
SURAT PERNYATAAN KE-ORISINILAN TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul “PERBANDINGAN
PEMERIKSAAN IgM ANTI Salmonella typhi DENGAN METODE ICT dan
ELISA PADA PASIEN WIDAL POSITIF”. Bagian atau keseluruhan tesis ini tidak pernah diajukan untuk mendapatkan gelar akademis pada bidang studi dan/atau Universitas lain dan tidak pernah dipublikasi/ditulis oleh individu selain penyusun kecuali bila dituliskan dengan format kutipan dalam isi penulisan tesis.
Apabila ditemukan bukti bahwa pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi dengan ketentuan yang berlaku di Universitas Airlangga Surabaya.
Surabaya, 14 September 2015
ALPIAN JAYADI NIM. 091224353001
xvi DAFTAR ISI
Sampul depan ………. i
Sampul dalam ………. ii
Persyaratan Gelar Magister ……….. iii
Lembar pengesahan ………... iv
Penetapan panitia penguji tesis ………. v
Ucapan terima kasih ……….. vi
Ringkasan ……… ix
Summary ………..xi
Abstrak ……… xiii
Abstract ………... xiv
Surat pernyataan ke orisinilan tesis ………. xv
Daftar isi………... xvi
Daftar tabel………...xx
Daftar gambar………..xxi
Daftar lampiran ………..xxii
Daftar singkatan ……….xxiii
BAB 1 Pendahuluan ………1 1.1 Latar belakang ……….. 1 1.2 Rumusan masalah ………... 5 1.3 Tujuan penelitian ………... 5 1.3.1 Tujuan umum………. 5 1.3.2 Tujuan khusus……… 6
xvii
1.4 Manfaat penelitian……… 6
1.4.1 Manfaat teoritis ………. 6
1.4.2 Manfaat praktis ………. 6
BAB 2 Tinjauan pustaka……… 7
2.1 Salmonella typhi ……… 7
2.2 Morfologi Salmonella typhi………... 8
2.3 Struktur Antigen Salmonella typhi ……….. 9
2.4 Patogenesis Salmonella typhi ………... 10
2.5 Respon imun Salmonella typhi ………. 12
2.6 Imunoglobulin M (IgM) ………... 13
2.7 Imunodiagnosis Salmonella typhi ……… ……... 14
2.8 Uji Widal ………16
2.8.1 Widal slide test ……….. 16
2.8.2 Interpretasi hasil uji Widal ………... 17
2.8.3 Kelebihan dan kelemahan uji Widal ……….. 17
2.9 ICT (Imunocromatografi) ………. 18
2.10 ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) ………... 19
2.10.1 Prinsip pemeriksaan ELISA………..19
2.10.2 Interpretasi hasil ELISA………... 20
2.10.3 Kelebihan dan kekurangan uji ELISA ………. 20
BAB 3 Kerangka konseptual dan hipotesis penelitian ……… 22
3.1 Kerangka konseptual penelitian ………..22
3.2 Narasi kerangka konseptual ……… 23
xviii
BAB 4 Metode penelitian ………... 25
4.1 Jenis dan rancangan penelitian ………... 25
4.2 Populasi, sampel, besar sampel dan teknik pengambilan sampel … ……... 25
4.2.1 Populasi penelitian ………. ……... 25
4.2.2 Sampel penelitian ………...25
4.2.3 Besar sampel ……….. ……... 25
4.2.4 Teknik pengambilan sampel ………. 27
4.3 Variabel penelitian dan definisi operasional variabel ……….. 27
4.3.1 Variabel penelitian ……… 27
4.3.2 Definisi operasional variabel ……… 26
4.4 Bahan penelitian ………... 28
4.5 Instrumen Penelitian ……… 29
4.6 Lokasi dan waktu penelitian ……… ……... 29
4.7 Prosedur pengumpulan data ………29
4.7.1 Pengumpulan spesimen ………. 29
4.7.2 Prosedur pengumpulan data dari pemeriksaan ICT ………... 29
4.7.3 Prosedur pengumpulan data dari pemeriksaan ELISA …………. ……... 30
4.8 Analisis data ……….. 31
4.9 Alur penelitian ……….. 32
4.10 Jadwal kegiatan penelitian ……….……... 33
BAB 5 Hasil dan Analisis Penelitian ………. 34
5.1 Data Penelitian ………. 34
5.2 Analisis dan Hasil Penelitian ………... 34
5.2.1 Hasil Analisis Deskriptif Usia Pasien ………. 34
xix
5.2.3 Hasil analisis deskriptif Antigen O ………. 35
5.2.4 Hasil analisis deskriptif Antigen H ………. 36
5.2.5 Analisis hasil pemeriksaan IgM anti S.typhi dengan menggunakan kit ICT ……….. 36
5.2.6 Hasil Analisis Pemeriksaan IgM Anti S.typhi Menggunakan Kit ELISA ……… 37
5.2.7 Hasil Tabulasi Silang antara Antigen O dengan kit ICT ………. 37
5.2.8 Hasil Tabulasi Silang Antara Antigen H dengan kit ICT ……….... 38
5.2.9 Hasil Tabulasi Silang Antara Antigen O dengan kit ELISA ………... 39
5.2.10 Hasil Tabulasi Silang Antara Antigen H dengan kit ELISA ………. 40
5.2.11 Analisis statistik hasil positif dan negatif pemeriksaan IgM anti S.typhi menggunkan kit ICT dan ELISA ……….. 41
BAB 6 PEMBAHASAN ………. 42
BAB 7 PENUTUP ………... 46
7.1 Kesimpulan ………46
7.2 Saran ……….. 46
Daftar Pustaka ……… 47
Lampiran 1 (Data Hasil Penelitian) ……….. 50
Lampiran 2 (Hasil Analisis Statistik) ………54
Lampiran 3 (Surat Izin Penelitian) ………... 63
xx
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Salmonella typhi ……… 9
Tabel 2.2 Interpretasi hasil uji ELISA ………. 20
Tabel 4.1 Jadwal kegiatan penelitian ………... 33
Tabel 5.1 Hasil Analisis Statistik Deskriptif Usia Pasien ……… 35
Tabel 5.2 Presentase Jenis Kelamin Pasien ……….. 35
Tabel 5.3 Hasil Analisis Deskriptif Antigen O ……… 35
Tabel 5.4 Hasil Analisis Deskriptif Antigen H ……… 36
Tabel 5.5 Hasil Analisis Pemeriksaan IgM anti S.typhi menggunakan kit ICT ……….. 37
Tabel 5.6 Hasil Analisis Pemeriksaan IgM Anti S.typhi menggunakan kit ELISA ………. 37
Tabel 5.7. Hasil Tabulasi Silang Antara Antigen O dengan kit ICT ………... 38
Tabel 5.8. Hasil tabulasi silang antara Antigen H dengan kit ICT ……….. 38
Tabel 5.9. Hasil tabulasi silang antara Antigen O dengan kit ELISA ………. 39
Tabel 5.10. Hasil tabulasi silang antara Antigen H dengan kit ELISA ……… 40
Tabel 5.11. Analisis Statistik Hasil Positif dan Negatif Pemeriksaan IgM Anti S.typhi menggunkan kit ICT dan ELISA ……… 41
xxi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambaran mikroskopis Salmonella typhi ………. 8
Gambar 2.2 Patogenesis Salmonella typhi ………11
Gambar 2.3 Pentameric IgM ……….13
Gambar 2.4 : Typhidot Rapid IgM S.typhi ……… 18
Gambar 3.1 Kerangka Konseptual ……… 22
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Data Hasil Penelitian ...49
Lampiran 2 : Hasil Analisis Statistik ……… 53
Lampiran 3 : Surat Izin Penelitian ………... 61
xxiii
DAFTAR SINGKATAN
APC : Antigen Precenting Cell DNA : Deoxyribose Nucleic Acid
ELISA : Enzyme Linked Immunosorbent Assay HSP : Heat Shock Protein
ICT : Immunochromatography IgM : Imunoglobulin M
IgA : Imunoglobulin A IgG : Imunoglobulin G LPS : Lipoporisakarida
OMP : Outer Membrane Protein PCR : Polymerase Chain Reaction TMB : Tetramethylbenzidine OD : Optical Dencity
